JP6668313B2 - Drain pump motor, method of manufacturing the same, and drain pump having the motor - Google Patents
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Description
本発明は、排水ポンプに用いられるモータおよびその製造方法、ならびにそのモータを有する排水ポンプに関する。 The present invention relates to a motor used for a drain pump and a method for manufacturing the same, and a drain pump having the motor.
室内の天井に設置する空気調和機は、室内熱交換器の表面で凝縮したドレン水を受け入れるドレンパンと、ドレンパン内のドレン水を排出する排水ポンプ(ドレンポンプ)と、を有している。 An air conditioner installed on a ceiling in a room has a drain pan for receiving drain water condensed on the surface of the indoor heat exchanger, and a drain pump (drain pump) for discharging drain water in the drain pan.
従来の排水ポンプの一例が特許文献1に開示されている。この排水ポンプは、モータ部とポンプ部とを備えている。モータ部は、ステータユニットを樹脂モールド部内に埋設して構成したステータ回路部を有している。ステータ回路部は貫通孔を有している。この貫通孔内に上下一対の軸受アッセンブリが配設されている。これら軸受アッセンブリの間にロータが配置され、ロータの駆動軸がこれら軸受アッセンブリに軸支されている。ロータの駆動軸には、ポンプ部のインペラ(回転羽根)が取り付けられている。 An example of a conventional drain pump is disclosed in Patent Document 1. This drain pump includes a motor section and a pump section. The motor section has a stator circuit section configured by embedding a stator unit in a resin mold section. The stator circuit has a through hole. A pair of upper and lower bearing assemblies are disposed in the through hole. A rotor is disposed between the bearing assemblies, and a drive shaft of the rotor is supported by the bearing assemblies. An impeller (rotating blade) of a pump unit is attached to a drive shaft of the rotor.
上記排水ポンプは、樹脂成形品であるステータ回路部の貫通孔に、上下一対の軸受アッセンブリがはめ込まれている。一般的に樹脂部品の寸法精度は、金属部品の寸法精度に比べて低い場合が多い。特に圧力を加えたはめ込み構造(圧入構造)は、樹脂の変形が生じて位置決め精度が低くなる。そのため、樹脂成形品に軸受を取り付ける構成において軸ずれが生じるおそれがあった。 In the above drain pump, a pair of upper and lower bearing assemblies are fitted into through holes of a stator circuit portion which is a resin molded product. Generally, the dimensional accuracy of a resin component is often lower than the dimensional accuracy of a metal component. In particular, in a fitting structure (press-fitting structure) in which pressure is applied, the resin is deformed, and positioning accuracy is reduced. For this reason, there is a possibility that a shaft deviation may occur in a configuration in which the bearing is attached to the resin molded product.
そこで、本発明の目的は、樹脂成形品に軸受を取り付ける構成において生じる軸ずれを効果的に抑制できる排水ポンプ用モータおよびその製造方法、ならびにそのモータを有する排水ポンプを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a motor for a drain pump capable of effectively suppressing a shaft deviation occurring in a configuration in which a bearing is mounted on a resin molded product, a method for manufacturing the same, and a drain pump having the motor.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る排水ポンプ用モータは、樹脂製のステータモールドを有するステータと、前記ステータモールドが内側にはめ込まれる周壁部を有する金属製のモータカバーと、前記ステータに取り付けられるステータ側軸受と、前記モータカバーに取り付けられるカバー側軸受と、前記ステータ側軸受および前記カバー側軸受に軸支されるロータと、を有し、前記ステータモールドは、金属製のステータコアが埋め込まれ、前記ステータコアは、前記ステータモールドの外周面に露出されかつ前記モータカバーの周壁部と当接していることを特徴とする。 In order to solve the above problem, a drain pump motor according to one embodiment of the present invention includes a stator having a resin-made stator mold, a metal motor cover having a peripheral wall portion into which the stator mold is fitted, and A stator-side bearing attached to a stator, a cover-side bearing attached to the motor cover, and a rotor supported by the stator-side bearing and the cover-side bearing, wherein the stator mold is made of a metal stator core; Is embedded, and the stator core is exposed on an outer peripheral surface of the stator mold and is in contact with a peripheral wall portion of the motor cover.
本発明においては、前記ステータモールドは、前記ステータコアと、前記ステータ側軸受を保持する金属製の保持部材と、が埋め込まれていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the stator mold has the stator core and a metal holding member for holding the stator side bearing embedded therein.
上記課題を解決するため、本発明の他の一態様に係る排水ポンプは、上記排水ポンプ用モータと、前記排水ポンプ用モータに回転駆動される回転羽根と、前記回転羽根を収容するハウジングと、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a drain pump according to another aspect of the present invention includes the drain pump motor, a rotary blade that is driven to rotate by the drain pump motor, and a housing that houses the rotary blade. It is characterized by having.
上記課題を解決するため、本発明の他の一態様に係る排水ポンプ用モータの製造方法は、ステータが有する樹脂製のステータモールドを、金属製のステータコアが外周面に露出するように埋め込んで成形し、前記ステータモールドにステータ側軸受を取り付け、金属製のモータカバーにカバー側軸受を取り付け、前記ステータ側軸受および前記カバー側軸受にロータを軸支させ、前記モータカバーの周壁部の内側に当該周壁部と前記ステータコアとが当接するように前記ステータモールドをはめ込むことを特徴とする。 In order to solve the above problem, a method for manufacturing a motor for a drain pump according to another aspect of the present invention includes molding a resin stator mold included in a stator so that a metal stator core is exposed on an outer peripheral surface. Then, a stator-side bearing is attached to the stator mold, a cover-side bearing is attached to a metal motor cover, a rotor is supported by the stator-side bearing and the cover-side bearing, and the rotor is supported inside the peripheral wall of the motor cover. The stator mold is fitted so that a peripheral wall portion and the stator core are in contact with each other.
本発明においては、前記ステータモールドを、前記ステータコアと、前記ステータ側軸受を保持する金属製の保持部材と、を埋め込んで成形することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the stator mold is formed by embedding the stator core and a metal holding member that holds the stator-side bearing.
本発明においては、前記保持部材と前記ステータコアとを一つの金型に設けられたキャビティ内に設置し、それぞれを前記金型における回転軸方向に沿う位置決め面に当接させた状態で前記キャビティに樹脂を充填して前記ステータモールドを成形することが好ましい。 In the present invention, the holding member and the stator core are installed in a cavity provided in one mold, and each of the holding members and the stator core is brought into contact with a positioning surface of the mold along a rotation axis direction. It is preferable to fill the resin to form the stator mold.
本発明によれば、ステータが有する樹脂製のステータモールドは、金属製のステータコアが埋め込まれ、金属製のモータカバーの周壁部の内側にはめ込まれる。そして、ステータコアは、ステータモールドの外周面に露出されかつモータカバーの周壁部と当接している。このようにしたことから、金属製のステータコアとモータカバーの周壁部とが当接することではめ込みによる樹脂の変形を抑制することができる。そのため、樹脂成形品であるステータモールドに取り付けられるステータ側軸受とモータカバーに取り付けられるカバー側軸受の軸ずれを効果的に抑制できる。 According to the present invention, the resin stator mold of the stator has the metal stator core embedded therein and is fitted inside the peripheral wall of the metal motor cover. The stator core is exposed on the outer peripheral surface of the stator mold and is in contact with the peripheral wall of the motor cover. Because of this, the deformation of the resin due to the fitting can be suppressed by the metal stator core being in contact with the peripheral wall of the motor cover. Therefore, it is possible to effectively suppress the axial deviation between the stator-side bearing attached to the stator mold, which is a resin molded product, and the cover-side bearing attached to the motor cover.
以下、本発明の一実施例に係る排水ポンプの構成について図1〜図4を参照して説明する。本実施例の排水ポンプは、一例として、空気調和機の室内ユニットのドレンパン内に溜まったドレン水を外部に排出するためのものである。もちろん、この排水ポンプの用途は、ドレン水の排出に限られず、各種液体の排出や汲み上げなどに用いることができる。 Hereinafter, a configuration of a drain pump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The drain pump according to the present embodiment is for discharging drain water accumulated in a drain pan of an indoor unit of an air conditioner to the outside, for example. Of course, the use of this drainage pump is not limited to drainage drainage, but can be used for draining or pumping various liquids.
図1(a)は、本発明の一実施例に係る排水ポンプの正面図であり、図1(b)は平面図である。図2は、図1のA−A線に沿う断面図である。図3は、図1の排水ポンプが有するモータを示し、図3(a)が平面図であり、図3(b)が、図3(a)のB−B線に沿う断面図である。図4は、図3のモータを分解した状態の回転軸に沿う断面図(縦断面図)である。 FIG. 1A is a front view of a drain pump according to one embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a plan view. FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 3A and 3B show a motor included in the drain pump in FIG. 1, FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3A. FIG. 4 is a cross-sectional view (longitudinal cross-sectional view) along the rotation axis in a state where the motor of FIG. 3 is disassembled.
図1および図2に示すように、本実施例の排水ポンプ1は、ハウジング10と、カバー20と、回転羽根30と、モータ100と、を有している。本実施例において、ハウジング10、カバー20および回転羽根30は、合成樹脂製である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the drainage pump 1 according to the present embodiment includes a
ハウジング10は、本体部11と、吸込管16と、吐出管18とを一体に有している。本体部11は、逆円錐台形状を有する底壁部12と、底壁部12の外周縁に連接された周壁部13と、を有している。吸込管16は、底壁部12の中心から下方に延びており、下方に向く吸込口17を有している。吐出管18は、周壁部13から側方(図1の左方向)に延び、側方を向く吐出口19を有している。本実施例において、吐出管18は、側方に直線状に延びているが、これに限定されるものではない。例えば、吐出口が上方を向く略L字状や円弧状に形成されていてもよい。本体部11の周壁部13の内周面14には、吐出管18への入口となる吐出管入口15が設けられている。
The
ハウジング10は、その内側に回転羽根30が配置される空間を有しており、当該空間をカバー20とともに囲むことでポンプ室25を形成(画定)している。
The
カバー20は、略円筒形状を有し、その下端部がハウジング10の本体部11の上部開口と嵌合されて、スナップフィット部21によりハウジング10に取り付けられる。カバー20の上端部には、係止部22を介してブラケット23が取り付けられている。ブラケット23には、排水ポンプ1を他の機器に取り付けるための取付部24が設けられている。
The
回転羽根30は、ポンプ室25内に回転可能に収容されている。回転羽根30は、軸部31と、大径羽根33と、小径羽根34と、環状部材36と、を有している。回転羽根30は、略平板状に形成された大径羽根33および小径羽根34を複数枚有しており、本実施例においてはそれぞれ4枚ずつ有している。
The
軸部31は、円柱状に形成され、モータ100の駆動軸144が嵌合される取付穴32が上端部に設けられている。軸部31は、カバー20の貫通孔26に挿通されている。複数の大径羽根33は、軸部31の外周面から放射方向(径方向)に延びている。複数の小径羽根34は、各大径羽根33の下端における径方向内側部分に連結されている。環状部材36は、逆円錐台形状を有し、中央に開口37が設けられている。環状部材36は、各大径羽根33の下端におけるテーパ状部分を互いに連結している。大径羽根33は、それぞれの径方向外側端部がハウジング10の周壁部13の内周面14と対向するようにポンプ室25内に配置されている。小径羽根34は、環状部材36の開口37を通り、吸込管16に挿入されている。
The
排水ポンプ用モータとしてのモータ100は、カバー20内に収容されている。モータ100は、ステータ120と、ロータ140と、モータカバー150と、ステータ側軸受161およびカバー側軸受162と、を有している。
The
図3(a)、(b)は、モータ100の平面図および縦断面図である。ステータ120は、樹脂製の成形品であるステータモールド121を有している。ステータモールド121は、略円板状の上壁部122と、上壁部122の周縁から下方に延びる周壁部123と、上壁部122から側方に突出するコネクタ部124と、を一体に有している。上壁部122の中央には、ステータ側軸受161を保持する金属製筒状の保持部材125がインサート成形により埋め込まれている。また、上壁部122には回路基板129もインサート成形により埋め込まれている。保持部材125は開口した端部が下方に向けられている。周壁部123には、金属板が積層されてなるステータコア126と一体にされたボビン127が、コイル状に銅線が巻回された状態でインサート成形により埋め込まれている。ステータコア126における径方向外側を向く面126aは、周壁部123の外周面と同一面となる状態で露出している。コネクタ部124には配線128が接続されている。配線128は、ボビン127に巻回された銅線に電流を供給し、ステータコア126を励磁する。
3A and 3B are a plan view and a longitudinal sectional view of the
ロータ140は、マグネットを有する略円板状のマグネット部141を有している。マグネット部141の中央には、金属製の駆動軸144がマグネット部141を貫通した状態で固定されている。駆動軸144におけるマグネット部141より上方の箇所が、ステータ側軸受161に回転可能に軸支される。駆動軸144におけるマグネット部141より下方の箇所が、カバー側軸受162に回転可能に軸支される。マグネット部141は、ステータ120のステータコア126と径方向に間隔をあけて対向するように配置される。ロータ140は、マグネット部141に作用するステータコア126の磁力により回転駆動される。
The
モータカバー150は、非磁性体の金属製であり、略円環板状の底壁部151と、底壁部151の外周縁に連接された外側周壁部152と、底壁部151の内周縁に連接された内側周壁部153と、を有している。モータカバー150は、例えば、プレス型を用いて板金をプレス加工することにより寸法精度の高いものが得られる。外側周壁部152は、内側にステータモールド121の周壁部123がはめ込まれる。
The
ステータ側軸受161およびカバー側軸受162は、例えば、金属粉を押し固めて焼結させたのち油を含浸させた含油軸受であり、それぞれ略円筒形状に形成されている。ステータ側軸受161は、ステータ120の保持部材125に圧入されている。カバー側軸受162は、モータカバー150の内側周壁部153に圧入されている。ステータ側軸受161およびカバー側軸受162として、含油軸受に代えて、玉軸受(ボールベアリング)を採用してもよい。玉軸受を採用した構成では、保持部材125を省略してもよい。
The stator-
次に、本実施例の排水ポンプ用モータの製造方法の一例について、図5を参照して説明する。図5は、本実施例のモータ100の製造方法を説明する縦断面図である。
Next, an example of a method for manufacturing the drain pump motor according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a longitudinal sectional view for explaining the method for manufacturing the
まず、図5(a)に示す金型(下金型K1および上金型K2)を用いて、ステータモールド121を射出成形する。下金型K1は、複数の金型部分を組み合わせて構成される分割可能な金型、もしくは、一つの(単体の)金型である。図5(b)に示すように、下金型K1に設けられたキャビティC1内に、保持部材125と、ステータコア126と一体にされたボビン127と、回路基板129と、を配置する。このとき、保持部材125の内周面125aを、下金型K1における回転軸L方向に沿う保持部材位置決め面K11に当接させる。また、ステータコア126の径方向外側を向く面126aを、下金型K1における回転軸L方向に沿うステータコア位置決め面K12に当接させる。これにより、保持部材125とステータコア126とが下金型K1の寸法精度で径方向に位置決めされる。図5(c)に示すように、下金型K1と上金型K2とを型閉して樹脂Jを射出・充填する。そして、図5(d)に示すように、下金型K1と上金型K2とを型開してステータモールド121を取り出す。ステータモールド121の周壁部123の外周面には、ステータコア126の径方向外側を向く面126aが露出している。
First, the
次に、ステータモールド121の保持部材125に、ステータ側軸受161を圧入して取り付ける。モータカバー150の内側周壁部153に、カバー側軸受162を圧入して取り付ける。そして、ロータ140の駆動軸144の上端部をステータ側軸受161に挿通し、下端部をカバー側軸受162に挿通して、ロータ140を回転可能に軸支させる。
Next, the stator-
そして、ステータモールド121の周壁部123をモータカバー150の外側周壁部152の内側にはめ込む。このとき、ステータコア126の径方向外側を向く面126aと外側周壁部152の内周面152aとが当接して、金属部分同士が当接することにより、はめ込みによる樹脂の変形を抑制する。これにより、保持部材125の内周面125aとステータコア126の径方向外側を向く面126aとの径方向距離D1と、モータカバー150の外側周壁部152の内周面152aと内側周壁部153の内周面153aとの径方向距離D2と、の精度を確保できる。そのため、保持部材125に取り付けられたステータ側軸受161の軸心と、モータカバー150の内側周壁部153に取り付けられたカバー側軸受162の軸心と、を高い精度で一致させることができ、これらの軸ずれを抑制できる。
Then, the
以上より、本実施例の排水ポンプ1によれば、モータ100のステータ120が有する樹脂製のステータモールド121は、金属製のステータコア126が埋め込まれ、金属製のモータカバー150の外側周壁部152の内側にはめ込まれる。そして、ステータコア126は、ステータモールド121の外周面に露出されかつモータカバー150の外側周壁部152と当接している。このようにしたことから、金属製のステータコア126とモータカバー150の外側周壁部152とが当接することではめ込みによる樹脂の変形を抑制することができる。そのため、樹脂成形品であるステータモールド121に取り付けられるステータ側軸受161とモータカバー150に取り付けられるカバー側軸受162の軸ずれを効果的に抑制できる。
As described above, according to the drainage pump 1 of the present embodiment, the
また、ステータモールド121は、ステータコア126と、ステータ側軸受161を保持する金属製の保持部材125と、が埋め込まれている。このようにしたことから、ステータ側軸受161をステータモールド121に取り付ける際の樹脂の変形を抑制することができ、軸ずれをより効果的に抑制できる。また、保持部材125によって、ステータ側軸受161とステータモールド121とが直接的に触れることを回避でき、油による樹脂の変質を抑制することができる。
In the
また、保持部材125とステータコア126とを一つの下金型K1に設けられたキャビティC1内に設置し、それぞれを下金型K1における回転軸L方向に沿う保持部材位置決め面K11およびステータコア位置決め面K12に当接させる。そして、その状態でキャビティC1に樹脂を充填してステータモールド121を成形する。このようにしたことから、保持部材125とステータコア126とが下金型K1の寸法精度で径方向に位置決めされる。そのため、保持部材125の内周面125aとステータコア126の径方向外側を向く面126aとの径方向距離D1の精度を効果的に確保することができる。
Further, the holding
上述した実施例の排水ポンプ1のモータ100は、モータカバー150の内側周壁部153に単体の含油軸受であるカバー側軸受162が設けられた構成を有している。これ以外にも、例えば、上記カバー側軸受162に代えて、図6に示すように、複数の部品で構成された軸受ユニットであるカバー側軸受170を有する構成のモータ100Aを採用してもよい。図6は、上記実施例の変形例のモータ100Aを示し、図6(a)が平面図であり、図6(b)が、図6(a)のC−C線に沿う断面図である。図6において上記実施例と同一の構成要素には同一の符号を付している。モータ100Aが有するカバー側軸受170は、金属製のケース171と、ケース171に収容された含油軸受172と、含油軸受172をケース171に押しつける押え板173と、を有している。カバー側軸受170は、モータカバー150の内側周壁部153にはめ込まれている。カバー側軸受170は、ケース171に含油軸受172を収容することで、上記実施例のカバー側軸受162のように軸受単体の構成に比べて、両軸受間の同軸度をとりやすくすることができる。このようなモータ100Aにおいても、上記実施例と同様の効果を奏する。
The
上記に本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されない。前述の実施例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these examples. A person skilled in the art may appropriately add, delete, or change the design of the above-described embodiment, or may appropriately combine the features of the embodiments, as long as the gist of the present invention is provided. Included in the scope of the invention.
1…排水ポンプ、10…ハウジング、11…本体部、12…底壁部、13…周壁部、14…内周面、15…吐出管入口、16…吸込管、17…吸込口、18…吐出管、19…吐出口、20…カバー、21…スナップフィット部、22…係止部、23…ブラケット、24…取付部、25…ポンプ室、26…貫通孔、30…回転羽根、31…軸部、32…取付穴、33…大径羽根、34…小径羽根、36…環状部材、37…開口、100、100A…モータ、120…ステータ、121…ステータモールド、122…上壁部、123…周壁部、124…コネクタ部、125…保持部材、125a…内周面、126…ステータコア、126a…径方向外側を向く面、127…ボビン、128…配線、140…ロータ、141…マグネット部、144…駆動軸、150…モータカバー、151…底壁部、152…外側周壁部、152a…内周面、153…内側周壁部、153a…内周面、161…ステータ側軸受、162…カバー側軸受、170…カバー側軸受、171…ケース、172…含油軸受、173…押え板、L…回転軸、D1、D2…径方向距離、K1…下金型、K11…保持部材位置決め面、K12…ステータコア位置決め面、K2…上金型、J…樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drainage pump, 10 ... Housing, 11 ... Body part, 12 ... Bottom wall part, 13 ... Peripheral wall part, 14 ... Inner peripheral surface, 15 ... Discharge pipe inlet, 16 ... Suction pipe, 17 ... Suction port, 18 ... Discharge Pipe, 19 ... Discharge port, 20 ... Cover, 21 ... Snap fit part, 22 ... Locking part, 23 ... Bracket, 24 ... Mounting part, 25 ... Pump chamber, 26 ... Through hole, 30 ... Rotating blade, 31 ...
Claims (6)
樹脂製のステータモールドを有するステータと、
前記ステータモールドが内側にはめ込まれる周壁部を有する金属製のモータカバーと、
前記ステータに取り付けられるステータ側軸受と、
前記モータカバーに取り付けられるカバー側軸受と、
前記ステータ側軸受および前記カバー側軸受に軸支されるロータと、を有し、
前記ステータモールドは、金属製のステータコアが埋め込まれ、
前記ステータコアは、前記ステータモールドの外周面に露出されかつ前記モータカバーの周壁部と当接していることを特徴とする排水ポンプ用モータ。 A motor used for a drain pump,
A stator having a resin stator mold,
A metal motor cover having a peripheral wall portion into which the stator mold is fitted,
A stator-side bearing attached to the stator;
A cover-side bearing attached to the motor cover,
A rotor that is supported by the stator-side bearing and the cover-side bearing,
The stator mold is embedded with a metal stator core,
The motor for a drainage pump, wherein the stator core is exposed on an outer peripheral surface of the stator mold and is in contact with a peripheral wall of the motor cover.
前記排水ポンプ用モータに回転駆動される回転羽根と、
前記回転羽根を収容するハウジングと、を有することを特徴とする排水ポンプ。 A motor for a drainage pump according to claim 1 or 2,
Rotating blades that are driven to rotate by the drain pump motor,
A housing for accommodating the rotating blades.
ステータが有する樹脂製のステータモールドを、金属製のステータコアが外周面に露出するように埋め込んで成形し、
前記ステータモールドにステータ側軸受を取り付け、
金属製のモータカバーにカバー側軸受を取り付け、
前記ステータ側軸受および前記カバー側軸受にロータを軸支させ、
前記モータカバーの周壁部の内側に当該周壁部と前記ステータコアとが当接するように前記ステータモールドをはめ込むことを特徴とする排水ポンプ用モータの製造方法。 A method for manufacturing a motor used for a drain pump,
The resin-made stator mold of the stator is embedded and molded so that the metal stator core is exposed on the outer peripheral surface,
Attach a stator side bearing to the stator mold,
Attach the cover side bearing to the metal motor cover,
Rotating the rotor on the stator-side bearing and the cover-side bearing,
A method for manufacturing a motor for a drain pump, comprising: fitting the stator mold inside the peripheral wall of the motor cover so that the peripheral wall and the stator core are in contact with each other.
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